Prácticas de Materiales de Construcción I.T. Obras Públicas PRÁCTICA Nº 15 HORMIGÓN: ENSAYOS DE INFORMACIÓN COMPLEMENTARIA. Contenido: 1.1 Ensayos de información complementaria. Introducción. 1.2 Tipos de ensayos de información complementaria. 1.2.1. Índice de rebote (Esclerómetro Schmidt) 1.2.2. Velocidad de propagación de impulsos ultrasónicos 1.3 Extracción de probetas testigo del hormigón endurecido. ANEJO 1: Instrumental del laboratorio utilizado en la práctica Página 1 de 9
1.1 Ensayos de información complementaria. Introducción Su objeto es estimar la resistencia del hormigón de una parte determinada de la obra, a una cierta edad o tras un curado en condiciones análogas a las de la obra. Son preceptivos en los casos previstos en el apartado decisiones derivadas del control 1, cuando lo contemple el P.P.T.P o cuando lo exija la Dirección Facultativa. Ejemplo: Hormigonado en tiempo frío (cuando no es posible garantizar la resistencia prevista). Desencofrado (obras importantes sin información previa o perjuicios graves por fisuración prematura). 1.2 Tipos de ensayos de información complementaria. Fabricación y rotura de probetas según los ensayos de control, pero conservándolas en condiciones similares a las reales. Rotura de probetas testigo, extraídas del hormigón endurecido de los elementos afectados Empleo de métodos no destructivos fiables como complemento a los anteriores. Ejemplo: a) Índice de rebote b) Velocidad de propagación de ultrasonidos Con estos métodos podemos seleccionar las zonas del lote para la extracción de testigos. PRÁCTICA 1 1.2.1. Índice de rebote (Esclerómetro Schmidt) OBJETIVO Nos ofrece una estimación de la resistencia a compresión del hormigón. 1 Ver apartado 1.2. (Decisiones derivadas del control de resistencia) de la práctica nº 14 Página 2 de 9
Se determinará mediante el esclerómetro SCHIMDT este consta de una masa de acero impulsada por un muelle el cual, cuando es liberado, golpea un vástago de acero en contacto con la superficie de hormigón. La distancia del rebote del martillo de acero se medirá en una escala lineal acoplada al instrumento. Factores que influyen en el ensayo: - Posición del martillo - Estado de la superficie (carbonatada aumenta resistencia) - Humedad del hormigón (baja resistencia) - Concentración de árido grueso en la superficie (aumenta resistencia) PROCEDIMIENTO Para realizar el ensayo se selecciona y prepara una zona de hormigón que cumpla con: a) Espesor 100 mm. b) Zona de ensayo de aproximadamente 300 x 300 mm. c) Superficie lisa y sin recubrir (utilizar piedra abrasiva carburo de silicio) d) Dibujar cuadrícula de líneas separadas entre 25 y 50 mm y tomar la intersección de las líneas como puntos de impacto ) 25-50 mm 25-50 mm e) Comprobar esclerómetro con yunque de tarado. f) Hacer al menos 9 lecturas (distanciadas entre si 25mm ). Página 3 de 9
g) Hacer lecturas con yunque de tarado y compararlas con las obtenidas anteriormente apartado (para comprobar el tarado) e). Si difieren repetir ensayo. Lectura errónea porque no dista los 25 mm (dejar una cuadrícula de separación) RESULTADOS Calcular el índice de rebote. Dicho índice es la mediana de todas las lecturas y expresada con un número entero. Los n datos obtenidos se ordenan de mayor a menor y se calcula el valor de la mediana: - Cuando n es impar, la mediana es el valor que ocupa la posición: - Cuando n es par, la mediana es la media aritmética de las dos observaciones centrales. Si más del 20% de todas las lecturas difieren de la mediana en más de 6 unidades se descartan la totalidad de las lecturas (se rechazará la zona). En caso contrario el valor obtenido será el índice de rebote. Con este valor se entra en un gráfico y se obtiene el valor aproximado de la resistencia de dicho hormigón. Página 4 de 9
Ángulo 0º Ángulo -90º Ángulo +90º Página 5 de 9
PRÁCTICA 2 1.2.2. Determinar la velocidad de propagación de impulsos ultrasónicos. (Transmisión directa Caras opuestas) OBJETIVO Se fundamenta en la relación que existe entre la velocidad de propagación de una onda a través de un medio continuo y las constantes elásticas del material que a su vez están ligadas a la resistencia del mismo. MATERIAL UTILIZADO - Emisor- receptor de impulsos ultrasónicos (2 palpadores) - Circuito electrónico de medida de tiempo PROCEDIMIENTO La colocación de los palpadores puede ser en cualquier dirección. Nosotros en la práctica vamos a efectuar las medidas de velocidad de impulso situando los dos palpadores en caras opuestas (transmisión directa). Cuando la superficie del hormigón es muy rugosa y desigual, la zona debería alisarse y nivelarse por pulido o mediante una resina epoxi. Medir la longitud de la trayectoria existente entre los palpadores. Longitud Página 6 de 9
RESULTADOS Universidad de Alicante - Prácticas de Materiales de Construcción I.T.O.P Práctica Nº 15 Velocidad de propagación. Conociendo la velocidad de propagación, existen tablas que correlacionan ésta con la calidad del hormigón. Para calcular la velocidad: = Como el dispositivo nos da el tiempo en microsegundos: = 10 Velocidad (m/s) Calidad del hormigón > 4.500 Excelente 3.600 4.500 Bueno 3.000 3.600 Aceptable 2.100 3.000 Malo < 2.100 Muy malo Estos dos métodos no destructivos son útiles para: Determinar la marcha del endurecimiento del hormigón Comparar calidades de distintos zonas de una obra Estima las resistencias pero no sustituye al de rotura de probetas. 1.3 Extracción de probetas testigo del hormigón endurecido. Para poder determinar la resistencia real del hormigón (en caso de requerir estimar la resistencia del hormigón de una parte determinada de la obra, bien porque exista el riesgo de que haya sufrido daños o bien porque los ensayos de control del hormigón arrojen resultados no conformes con los criterios de aceptación) se realizan extracciones de testigos de hormigón del elemento del que queremos conocer su resistencia. Página 7 de 9
Estos testigos, extraídos mediante una sonda, se pulen o refrentan y se ensayan a compresión con los métodos que hemos estudiado en prácticas anteriores. Es muy importante la zona de dónde se va a extraer el testigo, intentando evitar la extracción de armaduras del hormigón. Para ello existen unos detectores de varillas metálicas o pachómetros. PRÁCTICA 3 1.3.1. Determinar la existencia de armaduras utilizando detectores. El pachómetro es un instrumento capaz de detectar elementos metálicos ocultos en el hormigón. Se usa para la detección de las barras de acero y su utilización consiste en pasar la sonda por la superficie de hormigón, variando la dirección, hasta obtener una lectura máxima que corresponderá a la situación de la barra. Una vez se han detectado y marcado la zona donde se encuentran las armaduras, se escoge la mejor ubicación para la extracción de los testigos. PRÁCTICA 4 1.3.2. Extracción de probetas testigo. Por lo general, a mayor tamaño de testigo, mejores resultados (15 cm de diámetro y esbeltez 2), sin embargo no siempre es una opción practicable por lo que se sugiere el empleo de testigo de 10 cm de diámetro (tamaño máximo de árido igual o inferior a 25 mm). Se pulen o refrentan las caras del testigo para el posterior ensayo de resistencia a compresión. Página 8 de 9
ANEJO 1: Instrumental de laboratorio utilizado en la práctica Esclerómetro. Palpadores y circuito electrónico de medida Pachómetro Extractor de testigos de hormigón. Página 9 de 9